Pendant des millénaires, les êtres humains ont regardé le ciel nocturne et ont admiré la Voie lactée. Aujourd'hui, les astronomes et les astronomes amateurs continuent dans cette tradition, sachant que ce dont ils sont témoins est en fait une collection de centaines de millions d'étoiles et de nuages de poussière, sans parler de milliards d'autres mondes.
Mais il faut se demander, si nous pouvons voir la bande rougeoyante de la Voie lactée, pourquoi ne pouvons-nous pas voir ce qui se trouve vers le centre de notre galaxie? En supposant que nous regardons dans la bonne direction, ne devrions-nous pas être capables de voir ce gros renflement lumineux d'étoiles à l'œil nu? Vous savez celui que je veux dire, c'est dans toutes les photos!
Malheureusement, pour répondre à cette question, un certain nombre de vérifications de la réalité doivent être effectuées. Lorsqu'il fait assez sombre et que les conditions sont claires, l'anneau poussiéreux de la Voie lactée peut certainement être discerné dans le ciel nocturne. Cependant, nous ne pouvons encore voir qu'environ 6 000 années-lumière dans le disque à l'œil nu et en nous appuyant sur le spectre visible. Voici un aperçu de pourquoi.
Taille et structure:
Tout d'abord, la taille de notre galaxie suffit à embrouiller l'esprit. La NASA estime que la Voie lactée a un diamètre compris entre 100 000 et 120 000 années-lumière, bien que certaines informations suggèrent qu'elle peut atteindre 150 000 à 180 000 années-lumière. Depuis une année-lumière est d'environ 9,5 x 1012km, cela fait le diamètre de la galaxie de la Voie lactée environ 9,5 x 1017 - 1,14 x 1018 km de diamètre.
En termes simples, ces 950 quadrillions (590 quadrillions de miles) à 1,14 quintillions de kilomètres (7oo septendecillions de miles). On estime également que la Voie lactée contient de 100 à 400 milliards d'étoiles (bien que cela puisse atteindre un billion) et peut avoir jusqu'à 100 milliards de planètes.
Au centre, mesurant env. 10 000 années-lumière de diamètre, est le groupe d'étoiles étroitement emballé connu sous le nom de «renflement». Au centre de ce renflement se trouve une source radio intense, appelée Sagittaire A *, qui est susceptible d'être un trou noir supermassif qui contient 4,1 millions de fois la masse de notre Soleil.
Dans notre humble système solaire, nous en sommes à environ 28 000 années-lumière. En bref, cette région est tout simplement trop loin pour que nous puissions la voir à l'œil nu. Cependant, il y a plus que cela…
Faible luminosité de surface:
En plus d'être une galaxie spirale barrée, la Voie lactée est ce qu'on appelle une galaxie à faible luminosité de surface (LSB) - une classification qui fait référence aux galaxies où leur luminosité de surface est, vue de la Terre, d'au moins une magnitude inférieure à la ciel nocturne ambiant. Essentiellement, cela signifie que le ciel doit être plus sombre que la magnitude d'environ 20,2 par seconde d'arc carré pour que la Voie lactée soit visible.
Cela rend la Voie lactée difficile à voir de n'importe quel endroit sur Terre où la pollution lumineuse est courante - comme les emplacements urbains ou suburbains - ou lorsque la lumière parasite de la Lune est un facteur. Mais même lorsque les conditions sont optimales, il n'y a encore que beaucoup de choses que nous pouvons voir à l'œil nu, pour des raisons qui ont beaucoup à voir avec tout ce qui se trouve entre nous et le noyau galactique.
Poussière et gaz:
Bien que cela puisse ne pas lui ressembler pour l'observateur occasionnel, la Voie lactée est pleine de poussière et de gaz. Cette matière est connue sous le nom de milieu interstellaire, un disque qui représente un énorme 10-15% de la matière lumineuse / visible dans notre galaxie et remplit les longs espaces entre les étoiles. L'épaisseur de la poussière dévie la lumière visible (comme expliqué ici), ne laissant que la lumière infrarouge passer à travers la poussière.
Cela fait des télescopes infrarouges comme le télescope spatial Spitzer des outils extrêmement précieux pour cartographier et étudier la galaxie, car il peut regarder à travers la poussière et la brume pour nous donner des vues extraordinairement claires de ce qui se passe au cœur de la galaxie et en formation d'étoiles. Régions. Cependant, lorsque l'on regarde dans le spectre visuel, la lumière de la Terre et l'effet d'interférence de la poussière et du gaz limitent la distance que nous pouvons voir.
Instrumentation limitée:
Les astronomes regardent les étoiles depuis des milliers d'années. Cependant, ce n'est que relativement récemment qu'ils ont même su ce qu'ils regardaient. Par exemple, dans son livre Meteorologica, Aristote (384–322 avant JC) a écrit que les philosophes grecs Anaxagoras (environ 500–428 avant notre ère) et Démocrite (460–370 avant notre ère) avaient proposé que la Voie lactée soit constituée d'étoiles lointaines.
Cependant, Aristote lui-même croyait que la Voie lactée était causée par "l'inflammation de l'expiration ardente de certaines étoiles qui étaient grandes, nombreuses et proches les unes des autres" et que ces inflammations se produisent dans la partie supérieure de l'atmosphère. Comme beaucoup de théories d'Aristote, cela restera canon pour les érudits occidentaux jusqu'aux XVIe et XVIIe siècles, époque à laquelle l'astronomie moderne commencera à prendre racine.
Pendant ce temps, dans le monde islamique, de nombreux érudits médiévaux ont adopté un point de vue différent. Par exemple, l'astronome persan Abu Rayhan al-Biruni (973–1048) a proposé que la Voie lactée soit «une collection d'innombrables fragments de la nature des étoiles nébuleuses». Ibn Qayyim Al-Jawziyya (1292–1350) de Damas a également proposé que la Voie lactée soit «une myriade d'étoiles minuscules rassemblées dans la sphère des étoiles fixes» et que ces étoiles sont plus grandes que les planètes.
L'astronome persan Nasir al-Din al-Tusi (1201-1274) a également affirmé dans son livre Tadhkira que: «La Voie lactée, c'est-à-dire la Galaxie, est composée d'un très grand nombre de petites étoiles étroitement groupées, qui, en raison de leur concentration et de leur petitesse, semblent être des taches nuageuses. Pour cette raison, il a été comparé au lait en couleur. "
Malgré ces percées théoriques, ce n'est qu'en 1610, lorsque Galileo Galilei tourna son télescope vers le ciel, que des preuves existaient pour étayer ces affirmations. Avec l'aide de télescopes, les astronomes ont réalisé pour la première fois qu'il y avait beaucoup, beaucoup plus d'étoiles dans le ciel que celles que nous pouvons voir, et que toutes celles que nous pouvons voir font partie de la Voie lactée.
Plus d'un siècle plus tard, William Herschel a créé le premier schéma théorique de ce à quoi ressemblait la Voie lactée (1785). Dans ce document, il a décrit la forme de la Voie lactée comme une grande collection d'étoiles ressemblant à des nuages, et a affirmé que le système solaire était proche du centre. Bien qu'erroné, ce fut la première tentative d'hypothèse à quoi ressemblait notre arrière-cour cosmique.
Ce n'est qu'au 20e siècle que les astronomes ont pu obtenir une image précise de l'apparence réelle de notre galaxie. Cela a commencé avec l'astronome Harlow Shapely mesurant les distributions et les emplacements des amas d'étoiles globulaires. À partir de cela, il a déterminé que le centre de la Voie lactée était à 28 000 années-lumière de la Terre et que le centre était un renflement plutôt qu'une zone plate.
En 1923, l'astronome Edwin Hubble a utilisé le plus grand télescope de son temps au mont. Observatoire Wilson près de Pasadena, en Californie, pour observer des galaxies au-delà de la nôtre. En observant à quoi ressemblent les galaxies spirales dans tout l'univers, les astronomes et les scientifiques ont pu se faire une idée de ce à quoi ressemble la nôtre.
Depuis ce temps, la capacité d'observer notre galaxie à travers plusieurs longueurs d'onde (c'est-à-dire les ondes radio, infrarouges, rayons X, rayons gamma) et pas seulement le spectre visible nous a aidés à obtenir une image encore meilleure. De plus, le développement de télescopes spatiaux - tels que Hubble, Spitzer, WISE et Kepler - a contribué à nous permettre de faire des observations qui ne sont pas soumises à des interférences de notre atmosphère ou des conditions météorologiques.
Mais malgré nos meilleurs efforts, nous sommes toujours limités par une combinaison d'obstacles de perspective, de taille et de visibilité. Jusqu'à présent, toutes les images qui représentent notre galaxie sont soit des rendus d'artistes, soit des images d'autres galaxies spirales. Jusqu'à tout récemment dans notre histoire, il était très difficile pour les scientifiques d'évaluer à quoi ressemble la Voie lactée, principalement parce que nous y sommes intégrés.
Pour obtenir une vue réelle de la galaxie de la Voie lactée, plusieurs choses devraient se produire. Tout d'abord, nous aurions besoin d'une caméra qui fonctionne dans l'espace et qui a un large champ de vision (alias Hubble, Spitzer, etc.). Ensuite, nous devons faire voler cette caméra à un endroit situé à environ 100 000 années-lumière au-dessus de la Voie lactée et la diriger vers la Terre. Avec notre technologie de propulsion actuelle, cela prendrait 2,2 milliards d'années.
Heureusement, comme indiqué précédemment, les astronomes ont quelques longueurs d'onde supplémentaires qu'ils peuvent utiliser pour voir dans la galaxie, et ceux-ci rendent beaucoup plus visible la galaxie. En plus de voir plus d'étoiles et plus d'amas d'étoiles, nous pouvons également voir davantage le centre de notre galaxie, qui comprend le trou noir supermassif qui a été théorisé comme existant là-bas.
Depuis quelque temps, les astronomes ont donné leur nom à la région du ciel obscurcie par la Voie lactée - la «Zone d'évitement». À l'époque où les astronomes ne pouvaient que faire des observations visuelles, la zone d'évitement occupait environ 20% du ciel nocturne. Mais en observant dans d'autres longueurs d'onde, comme l'infrarouge, les rayons X, les rayons gamma et surtout les ondes radio, les astronomes peuvent voir tout sauf environ 10% du ciel. Ce qui est de l'autre côté de ces 10% est surtout un mystère.
Bref, des progrès sont en cours. Mais jusqu'à ce que nous puissions envoyer un navire au-delà de notre galaxie qui peut prendre des instantanés et les renvoyer vers nous, le tout dans l'espace de notre propre vie, nous dépendrons de ce que nous pouvons observer de l'intérieur.
Nous avons de nombreux articles intéressants sur la Voie lactée ici au Space Magazine. Par exemple, voici ce qu'est la Voie lactée? Et voici un article sur pourquoi elle s'appelle La Voie lactée, sa taille, pourquoi elle tourne et quelle est la galaxie la plus proche.
Et voici 10 faits sur la voie lactée. Et n'oubliez pas de consulter notre section Guide de l'espace sur la Voie lactée.
Et n'oubliez pas de consulter l'interview de Space Magazine avec le Dr Andrea Ghez, professeur d'astronomie à l'UCLA, qui parle de ce qui est au centre de notre galaxie.
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